Nurnian Rajagukguk dan Tuyono Puslitbang Keselamatan Radiasi clan Biomedika Nuklir -BAT AN. I. PENDAHULUAN diafragma pengatur berkas radiasi dari

Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X lIOtel Kartika Chandra. 14 Vesember 2004

KALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSE AREA-PRODUCT

Nurnian Rajagukguk dan Tuyono

Puslitbang Keselamatan Radiasi clan Biomedika Nuklir -BAT AN

ABSTRAK

KALIBRASI ALAT UKUR RADIASI DOSE-AREA PRODUCT. Telah dilakukan kalibrasi dua buah detektor ionisasi alat ukur radiasi Dose Area Product tipe NE 2642A dan 2641A yang di-rangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2640A terhadap detektor volume 0,6 cc tipe NE 2570 yang dirangkaikan dengan elektrometer tipe NE 2570/1B menggunakan berkas radiasi sinar-X dengan tegangan tabung 100 kV dan filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 rom AI). Kalibrasi dilakukan pada jarak 100 cm dan150 cm dengan luas lapangan radiasi 49 cm2, 115 cm2 dan 251,65 cm2. Luas lapangan berkas radiasi ditentukan menggunakan film diagnostik dengan mengukur luas yang dibatasi oleh garis dengan kerapatan optik turun sebesar 50% daTi nilaimaksimumnya. Pembaca-an kerapatPembaca-an film dilakukPembaca-an dengPembaca-an menggunakPembaca-an densitometer X-Rite dPembaca-an mistar. Hasil yPembaca-ang diperoleh menunjukkan faktor kalibrasi untuk detektor tipe NE 2642A adalah 0,887:1: 4 % dan NE 2641 adalah 0,867:1: 4 %

ABS'fRACT

CALIBRATION OF A DOSE-AREA PRODUCT METER. Two large area, plane ionization chambers of type 2642A and 2641A were calibrated against a 0.6 cc ionization chamber of type NE 2570 to measure the air kerma over an area. Calibration were performed at the distances of 100 cm and 150 cm and the beam areas of 49 cm2, 115 cm2 and 251.65 cm2. The beam areas were determined by measuring the area bounded by the line on a suitably exposed diagnostic film where the optical density falls to 50 % of its maximum value, using a X-Rite densitometer and a ruler. The results obtained show that the calibration factors were 0.887:1:4 % for NE2642A and 0.867:1: 4 % for NE 2641A.

I. PENDAHULUAN

diafragma pengatur berkas radiasi dari pesawat sinar-X tanpa hams mengganggu fungsi diafragma tersebut. Disamping untuk memperkirakan dosis yang diterima pasien, alat ukur ini dapat juga digunakan Alat ukur radiasi Dose Area Product

(DAP) adalah sebuah alat ukur yang

digunakan untuk memperkirakan dosis radiasi yang diterima pasien selama

mene-untuk keperluan program jaminan kuali rima prosedur diagnostik. Sebuah alat

biasanya

ukur radiasi Dose Area Product

tas dan pesawat sinar-X diagnostik.

Beberapa besaran yang mempenga terdiri daTi sebuah detektor ionisasi _".'5

ruhi bacaan alat ukur radiasi Dose-Area cukup luas, datar clan transparan serta

Product adalah tegangan tabung, arus tabung clan ketebalan filter.. Jarak detektor

sebuah elektrometer.

Pada penggunaannya

sehari-hari d~tektor al.at ukur radiasi ini

ke fokus sumber radiasi tidak termasuk di

dipasang

secara

permanen muka

Prasiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X lIOteJ Karlika Chandra. .14 Vesember 2004

hukum kebalikan kuadrat jarak clan luas P3KRBiN-BATAN. Hasil yang diperoleh diharapkan dapat dijadikan pedoman

menentukan

lapangan radiasi

bertambah dengan

kuadrat jarak, maka perkaliannya menjadi konstan. Dalam hal ini absorpsi udara

dalam

_prosedur

baku

kalibrasi alat ukur radiasi ini. terhadap berkas radiasi diabaikan [1].

II. TEaRI

Untuk mengkalibrasi alat ukur ini di laboratorium kalibrasi maka diperlukan

11.1.

Bahan dan Peralatan

Sebagai sumber radiasi digunakan pesawat sinar-X Philips MG 420 yang dilengkapi dengan tabung logam-keramik beberapa langkah. Pertama, homogenitas

berkas radiasi yang digunakan untuk kali-brasi harus dicek. Kedua, lapangan radiasi clan dosis pada jarak kalibrasi hams diukur dan perkaliannya dihitung. Pada jarak kalibrasi ini detektor alat ukur radiasi standar diletakkan sedangkan detektor alat

maksimum 10 mA [4]. Pesawat sinar-X ini ukur radiasi Dose-Area Product yang

dikali-brasi ditempatkan di antara fokus sumber

dilengkapi dengan

diagfragma

untuk

clan

detektor

standar pada

radiasi

mengatur lapangan radiasi, roda filter jarak.

Kedua detektor

sembarang

iru

disinari secara bersamaan. Hal ini mirip otomatis yang dapat mernilih sebuah dari 12 buah filter tambahan, detektor monitor dengan kalibrasi Satuan Monitor pada

clan rana (shutter) pneurnatik serta 2 buah pesawat pemercepat linier medik [2]

roda filter otomatis yang dapat mernilih Pengaturan posisi detektor ini pada

kombinasi 2 buah filter dari 24 buah filter

prosedur

berbeda dengan

prinsipnya

kalibrasi

yang biasa digunakan dalam

pembantu.

Sebagai alat ukur radiasi standar

kalibrasi alat ukur radiasi, yaitu detektor

digunakan detektor ionisasi volume 0,6 cc standar clan detektor yang dikalibrasi

model NE 2571 yang dirangkaikan dengan elektrometer Farmer model NE 2570/1B diIetakkan pada jarak yang sarna dari

sumber radiasi clan kedua detektor disinari

[5]. Dosimeter ini dikalibrasi untuk kuali-secara bergantian [3].

tas radiasi mulai dari HVL 3,91 mm Al sl d 2,49 mm Cu clan tertelusur ke laborato-Makalah ini menguraikan kalibrasi

ukur radiasi Dose-Area Product alat

rium standar primer BIPM, Perancis [6]

terhadap dosimeter standar Farmer yang

kalibrasi di

laboratorium

dilakukan

397

Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

lfotel Kartika Chandra, .14 Vesember ~0l)4

11.2.

Alat Ukur Radiasi Dose Area

Product

dua buah detektor. Detektor yang besar (tipe 2641A) dengan ukuran 210x215x15 mm dan detektor kecil (tipe 2642A) Alat ukur yang digunakan pada

kalibrasi ini adalah Dose-Area Product Meter dengan ukuran 164 x 171 x 15 mIn. Elekh'ometer clan ke dua detektor dapat tipe 2460 A buatan Nuclear Enter-price

dilihat pada Gambar 1. Technology Limited. Alat ini menyediakan

Gambar 1. Elektrometer Dose-Area Product Meter tipe2640 A dengan dua buah detektor tire 2641A (besar) clan tire 2642A (kecil)

Kemampuan elektrometer antara lain III. TATA KERJA : masukan laju perkalian dosis dan area

mulai dari 0,001 sid 100 Gy.cm2, perkalian dosis dan area kumulatif mulai dari 0,001

Kalibrasi dilakukan pada tegangan tabling pesawat sinar-X 100 kV dengan filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 sl d 9999 Gy.cm2 clan waktu penyinaran

kumulatif mulai dari 1 sId 9999 detik.

mm AI) clan Iapangan radiasi yang ber-variasi. Detektor standar diletakkan pada jarak tertentu dari fokus sumber radiasi

Sedangkan respon energi dari detektor

adalah:l:5 O;~ untuk tegangan tabung 50 kV sl d 150 kV dengan total filter 4 rnm Al [2].

sedangkan detektor alat ukur radiasi Dose Area Product diletakkan di antara detektor

alat ukur standar dan fokus sumber

radiasi.

Lapangan radiasi pada posisi

398 Puslitbang Keselamatan Radiasidan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasional

Prosiding Presentasi Ilrniah Keselarnatan Radiasi dan Lingkungan X

;- lioteJ Kartika Chandra, .14 Vesember :1004

detektor standar diletakkan ditentukan

lakukan dengan cara menempatkan film

menggunakan

film diagnostik.

Jika bacaan detektor standar dalam

diagnostik pada jarak 100 cm clan 150 cm. Untuk jarak 150 cm ditentukan 2(dua) buah lapangan radiasi. Setelah itu dilaku-besaran kerma udara adalah D (Gy) dan

area berkas radiasinya adalah A (cm2) sedangkan harga perkalian dosis dan area yang ditunjukkan alat ukur radiasi Dose-Area Product adalah V (Gy.cm2), maka faktor kaIibrasi daTi alat ukur radiasi

Dose-kan penyinaran film untuk waktu yang sesuai dengan kebutuhan. Setelah film dicuci maka dilakukan pembacaan meng-gunakan densitometer X-Rite untuk men-dapatkan area berkas radiasi.

Product dapat dinyatakan sebagai

berikut [2] : 111.2. Kalibrasi Alat Ukur Radiasi

Dose Area Product

DxA

v

Faktor Kalibrasi =

₍₁₎

_{Susunan perala tan pada kalibrasi}

alat ukur radiasi Dose Area Product" dapat diIihat pada Gambar 2.

III.!. Penentuan Area Berkas Radiasi

Sinar-X

Pertama dilakukan penentuan area berkas radiasi sinar-X di bidang detektor

standar diletakkan. Penentuan area

di-Gambar 2. Susunan peralatan pada kalibrasi alat ukur radiasi Dose Area Product

399

Detektor dosimeter standar Farmer radiasi konstan yaitu 150 cm, sedangkan jarak detektor DAP ke fokus sumber diletakka1;l pada jarak 100 cm dari fokus

sumber radiasi sedangkan detektor OAP

dikalibrasi diletakkan

di

antara

detektor

dosimeter

dan fokus

radiasi bervariasi mulai dari 60 cm sampai dengan 100 cm dengan rentang penguku-ran 10 cm. Semua penyinapenguku-ran dilakukan

Farmer

sumber radiasi

Jarak detektor DAP ke

_mnggunakan

berkas

radiasi

sinar-X

fokus

sumber

radiasi

adalah

60 cro.

Penyinaran

kedua

detektor

tersebut

dengan tegangan tabung 100 kV daD filter tambahan 0,6 mm Al (HVL = 3,91 mm AI). dilakukan secara bersamaan.

_Dilakukan

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

pengambiIan data sebanyak 5 (lima) buah. Selanjutnya detektor standar diIetakkan

Hasil penentuan diameter berkas

pada jarak 150 cm daTi fokus sumber

radiasi menggunakan fihn diagnostik pada jarak 100 cm clan 150 cm dapat radiasi sedangkan detektor DAP tetap

posisi semula.

Hal ini dilakukan untuk mendapatkan berkas radiasi pada bidang detektor standar yang tegak lurus sumbu utama berkas lebih besar. Untuk

dilihat pada Tabel 1 sedangkan luasnya dapat dilihat pada tabel yang sarna.

Hasil

_penentuan

dosis detektor

kalibrasi pada jarak detektor standar 150

standar clan perkalian dosis dengan luas detektor OAP dapat dilil1at pada Tabel 1 cm ini digunakan 2 (dua) buah lapangan

pesawat

sinar-X.

dapat dilihat Facia tabel yang sarna, Setelah itu kalibrasi dilakukan pada

jarak detektor standar ke fokus sumber

Tabell. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2642 A untukbeberapa lapangan radiasi pada jarak detektor D AP ke fokus sumber radiasi konstan = 60 cm.

* Ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 %

400

Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X Uotel Kartika Chandra, .14 Vesember .rlO04

Tabel2. Hasil kalibrasi detektor tipe NE 2641A untuk beberapa lapangan radiasi pada jarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi konstan 60 cm.

..Ketidak-pastian terbentang (expanded uncertainty) = 4 % untuk tingkat kepercayaan 95 %

Dari Tabel di atas dapat dilihat lapangan berkas radiasi, karena kontribusi kesalahan dari posisi detektor standar dan bahwa ketelitian dalam menentukan

dia-meter berkas radiasi detektor dosidia-meter DAP clan kedapat-ulangan bacaan kedua detektor sangat kecil.

Hasil kalibrasi pada jarak detektor standar sangat penting. Kesalahan

dia-meter berkas radiasi sebesar 1 mm saja

akan menyebabkan perbedaan faktor kali- standar ke fokus sumber radiasi konstan yailu 150 cm clan jarak detektor DAP ke fokus sumber radiasi bervariasi dapat

dilihat pada Tabe13. brasi yang cukup signifikan sekitar 2 %.

Dari Tabel 1, dapat dilihat adanya perbedaan faktor kalibrasi sekitar 2 % sedangkan dari Tabel 2, sekitar 3 %. Hal

ini

kemungkinan besar disebabkan

dalam

_penentuan

ketidaktelitian

Tabel3. Hasil Kalibrasi Detektor Tipe NE 2642A dan NE 2641A dengan jarak yang bervariasi pada jarak detektor standar ke fokus sumber radiasi 150 cm.

Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X lfoteJ Kartika Chandra, .14 l)esember ~0tJ4

Dan Tabel 3, dapat dilihat bahwa Oleh karena itu perlu dilakukan l~a1ibrasi

faktor kalibrasi kedua

detektor DAP

alat ukur ini terhadap parameter tersebut cenderung sedikit naik sebesar lebih kecil3 di atas untuk mengetahui lebih jauh % dengan semakin besarnya jarak detektor

DAP tersebut ke fokus sumber radiasi. Hal

karakteristiknya. Disamping itu juga periu dilakukan kalibrasi alat ukur radiasi ini llU ken1ung~ besar djsebabkan pada

jarak yang semakin besar respon detektor DAP terhadap hamburan berkas radiasi

menggunakan sumber radiasi pesawat sinar- X diagnostik yang menggunakan alat ukur ini karena sistem kolimasi berkas oleh sistem kolimasi pesawat sinar-X radiasinya berbeda dengan pesawat

sinar-X yang ada di laboratoril.lm kalibrasi.

semakin berkurang.

DAFfARPUSAKA

IV. SIMPULAN DAN SARAN

1

Oari hasil clan pembahasan di atas dapat PYCHLAU, Po, Dose-Area Product Meter Calibration and Use, Measure-disimpulkan bahwa :

ment Assurance in Dosimetry, IAEA, Ketelitian dalam

_penentuan

luas

.

Vienna, 1994.

2. User Manual for Dose Area Product

Meter,

NE

Technology Limited, lapangan radiasi sangat berpengaruh

pada faktor kalibrasi yang diperoleh. Ketergantungan faktor kalibrasi

terha-.

clap luas lapangan radiasi tidak terlalu

3.

England, 1994.

INTERNATIONAL ATOMIC

ENER-besar.

_{GY AGENCY, Calibration of}

Dosime-Posisi detektor di

antara

detektor

.

standar clan fokus surnber radiasi tidak

ters used in Radiotherapy, Technical Report Series No.374, JAEA, Vienna,

1994.

berpengaruh sigriifikan pada faktor

kalibrasi.

4.

Instruction Manual No.

9499 210

02841, Edition No. 78030202, Philips Makalah irJ

menguraikan kalibrasi

GMBH, Hamburg, 1978. alat ukur radiasi Dose-Area Product untuk 1

5.

Instruction Manual for 2570A and

(satu) buah

kualitas berkas radiasi saja

2570B Farmer Dosemeter, NE Limited,

dengan 3 (tiga) buah lapangan, padahal

England, 1984. IAEA, Calibration dalam bidang radiologi diagnostik rentang

No.

Certificate

6.

energi, laju dosis, lapangan radiasi dan

IDN/O3/01

yang digunakan sangat bervariasi. jarak

402